JPH05210301A - Developing method - Google Patents

Developing method

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Publication number
JPH05210301A
JPH05210301A JP4189241A JP18924192A JPH05210301A JP H05210301 A JPH05210301 A JP H05210301A JP 4189241 A JP4189241 A JP 4189241A JP 18924192 A JP18924192 A JP 18924192A JP H05210301 A JPH05210301 A JP H05210301A
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JP
Japan
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developer
carrier
particles
image
toner
Prior art date
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Pending
Application number
JP4189241A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Haneda
哲 羽根田
Seiichiro Hiratsuka
誠一郎 平塚
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05210301A publication Critical patent/JPH05210301A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a new developing method without a difficulty even in the case of using developer obtained by mixing carrier particles which are particulate, expressly desirably magnetic carrier particles with toner particles. CONSTITUTION:This method is constituted of a stage where the developer D principally composed of the toner particle whose average particle size is <=20mmu and the insulating magnetic carrier particle whose average particle size is 5-50mmu is carried to a developing area while continuously forming a developer layer on a developer carrier 2 consisting of a magnet arranged inside and a sleeve 2a surrounding the magnet by the action of magnetic force, and a stage where the developing area is formed as a gap between an image carrier 1 and the developer carrier 2, oscillating electric field is formed in the developing area, a distance between the image carrier 1 and the developer carrier 2 in the developing area is larger than the thickness of the developer layer, and the toner T in the developer is moved and stuck on the image carrier 1 in the developing area.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の静
電記録装置の像担持体に形成された静電像を可視像とす
る静電像現像方法、あるいは磁気像を可視像とする磁気
像現像方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for developing an electrostatic image, in which an electrostatic image formed on an image carrier of an electrostatic recording device such as an electrophotographic copying machine is made visible, or a magnetic image is made visible. The present invention relates to a method for developing a magnetic image to be an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】まず一例として、電子写真複写装置にお
ける複写工程の概略について述べる。例えば、原稿台固
定型では原稿台上に複写原稿を載置し、複写釦を押すと
露光ランプが原稿を照射しながら、反射ミラー等を有す
る光学系と所定の関係を持って露光走査する。原稿の濃
淡に対応した反射光が、前記光学系を介して一様に帯電
された像担持体(感光体ドラム)上に照射され、感光体
ドラム上に静電像が形成される。そしてこの静電像は、
現像装置により現像され、原稿の濃度に対応したトナー
による可視像となる。
2. Description of the Related Art First, as an example, an outline of a copying process in an electrophotographic copying apparatus will be described. For example, in the fixed document table type, a copy document is placed on the document table, and when a copy button is pressed, the exposure lamp irradiates the document while performing exposure scanning in a predetermined relationship with an optical system having a reflection mirror or the like. Reflected light corresponding to the lightness and darkness of the original is irradiated onto the uniformly charged image carrier (photosensitive drum) via the optical system, and an electrostatic image is formed on the photosensitive drum. And this electrostatic image is
The image is developed by the developing device and becomes a visible image with toner corresponding to the density of the original.

【0003】一方、給紙装置から複写紙(転写材)が感
光体の回転に同期して送られ、感光体に形成されたトナ
ー像と一致すべく重なりあい、その後転写電極によって
複写紙に転写される。トナー像が転写された複写紙は感
光体から分離され、ローラ定着装置に送られる。ローラ
定着装置は、少なくとも一本は加熱されたローラからな
る2本のローラによって構成され、複写紙に転写された
トナー像を加熱定着し、その後、複写紙は複写装置本体
外に排紙される。
On the other hand, a copy sheet (transfer material) is sent from a sheet feeding device in synchronization with the rotation of the photoconductor and overlaps with it so as to coincide with the toner image formed on the photoconductor, and then transferred to the copy sheet by a transfer electrode. To be done. The copy paper on which the toner image is transferred is separated from the photoconductor and sent to the roller fixing device. The roller fixing device is composed of two rollers, at least one of which is a heated roller, heat-fixes the toner image transferred to the copy paper, and then the copy paper is discharged to the outside of the copying apparatus main body. ..

【0004】ところで、前記現像剤としては、二成分系
現像剤と一成分系現像剤とがある。二成分系現像剤は、
着色粒子であるトナーと、このトナーを帯電したり現像
部まで搬送するのに必要なキャリアで構成される。一
方、一成分系現像剤は、樹脂と磁性体とが一体に構成さ
れている着色粒子が主なものである。そして、磁性体を
含む現像剤を使用した現像方法としては、磁気ブラシ現
像法が一般に知られている。
By the way, as the developer, there are a two-component developer and a one-component developer. The two-component developer is
It is composed of a toner which is a colored particle and a carrier which is necessary to charge the toner or to convey the toner to a developing unit. On the other hand, the one-component developer is mainly composed of colored particles in which a resin and a magnetic material are integrally formed. A magnetic brush developing method is generally known as a developing method using a developer containing a magnetic material.

【0005】次に、磁気ブラシ現像法の概略について説
明する。感光体に近接する場所に、固定あるいは回転可
能なマグネットロールを内蔵する現像剤搬送担体を設け
る。この現像剤搬送担体の一部に現像剤を充分に接触さ
せ、マグネットロールあるいは、現像剤搬送担体の一方
又は両方が、回転するとスリーブの周面上には現像剤の
穂が形成されるとともに、この現像剤は搬送され、現像
部において現像剤が感光体と接触することにより、トナ
ー粒子は感光体の帯電部分に吸引され、感光体にはトナ
ー粒子による可視像が形成される。
Next, the outline of the magnetic brush developing method will be described. A developer carrying carrier containing a fixed or rotatable magnet roll is provided in the vicinity of the photoconductor. The developer is brought into sufficient contact with a part of the developer transport carrier, and when one or both of the magnet roll and the developer transport carrier are rotated, the developer spikes are formed on the peripheral surface of the sleeve, The developer is conveyed, and the developer comes into contact with the photoconductor in the developing section, so that the toner particles are attracted to the charged portion of the photoconductor and a visible image is formed on the photoconductor by the toner particles.

【0006】一成分系現像剤を用いた磁気ブラシ現像法
は、トナー粒子が摩擦により帯電されにくく、トナー粒
子の凝集が起こり易いという弊害があり、このためトナ
ー粒子が感光体の帯電部に充分吸引されない場合があ
る。しかし、二成分系現像剤を用いたときには、前記し
た弊害は発生せず、かつ磁気ブラシの穂立ちが良くて、
感光体との摺擦性が優れる等の特長を有することから、
多く採用されている。
The magnetic brush development method using a one-component developer has the drawback that toner particles are less likely to be charged due to friction and aggregation of the toner particles is likely to occur. Therefore, the toner particles are sufficiently charged on the charged portion of the photoreceptor. May not be aspirated. However, when the two-component developer is used, the above-mentioned harmful effects do not occur, and the sharpness of the magnetic brush is good,
Since it has features such as excellent rubbing properties with the photoconductor,
It is widely adopted.

【0007】しかし、この現像方法においては、従来一
般に用いられる現像剤のトナー粒子やキャリア粒子が粗
いために、繊細な線や点、あるいは濃淡差等を記す高画
質画像が得られにくいといった問題点がある。この問題
点を解決するためにキャリア粒子の樹脂コーティング、
現像剤搬送担体に内蔵するマグネットロールの改良、現
像剤搬送担体へのバイアス電圧の印加等の工夫がなされ
ているが、それでも未だ満足し得る画像が得られないの
が実情である。
However, in this developing method, since toner particles and carrier particles of a developer generally used in the past are coarse, it is difficult to obtain a high-quality image in which delicate lines or dots, or differences in density are difficult to obtain. There is. In order to solve this problem, resin coating of carrier particles,
Although improvements have been made to the magnet roll built in the developer transport carrier and the application of a bias voltage to the developer transport carrier, the actual situation is that a satisfactory image cannot be obtained yet.

【0008】高画質画像の記録を記すためには、トナー
粒子及びキャリア粒子を微粒子とすることが必要とされ
ている。しかし、粒子を微粒子化することは以下に記載
する問題点が発生する。一般に、粒子の帯電量は粒径の
2乗に比例するものであり、トナー粒子を20μm以下
特に10μm以下とすると、摩擦によるトナー粒子1個
の帯電量が小さくなるので、粒子に働くファンデルワー
ルス力は相対的に大きくなる。
In order to record a high quality image, it is necessary to make toner particles and carrier particles fine particles. However, making the particles finer causes the following problems. Generally, the charge amount of particles is proportional to the square of the particle size, and if the toner particles are 20 μm or less, especially 10 μm or less, the charge amount of one toner particle due to friction becomes small, so that van der Waals that acts on the particles is reduced. The power becomes relatively large.

【0009】トナー粒子の微粒子化に伴う前記二つの問
題点を原因として、磁気ブラシ現像法では、微粒子のト
ナー粒子等を使用することができなかったのである。即
ち、トナー粒子を微粒子にすると、摩擦によりトナー粒
子の帯電量が充分に高くならず、現像部において感光体
と接触しても、感光体の帯電部分の電気力の影響をあま
り受けず、帯電部分に吸引されにくくなる。そして、フ
ァンデルワールス力が相対的に大きくなることにより、
トナー粒子は現像部において感光体の帯電されていない
部分に付着し、像背景の地部分の記録を記す所謂かぶり
が生ずるようになり、現像剤搬送担体へのバイアス電圧
印加によってもこれを防ぐことが困難となる。また、フ
ァンデルワールス力が大きくなることにより、トナー粒
子の凝集が生じ易くなる。
Due to the above-mentioned two problems associated with making the toner particles into fine particles, it has been impossible to use fine toner particles in the magnetic brush developing method. That is, when the toner particles are made into fine particles, the charge amount of the toner particles does not become sufficiently high due to friction, and even if the toner particles come into contact with the photoconductor in the developing portion, they are not significantly affected by the electric force of the charged portion of the photoconductor and the charging is performed. It becomes difficult to be sucked into the part. And because the van der Waals force becomes relatively large,
Toner particles adhere to the non-charged portion of the photoconductor in the developing section, causing so-called fog that marks the recording of the background portion of the image background, which can also be prevented by applying a bias voltage to the developer carrier. Becomes difficult. Further, since the van der Waals force is increased, the toner particles are likely to aggregate.

【0010】一方、キャリア粒子を特に50μm以下の
微粒子にすると、キャリア粒子も、現像剤搬送担体のマ
グネットロールの影響を受けにくくなると共に、クーロ
ン力やファンデルワールス力により、トナー粒子と分離
しずらくなる。これらが原因となって、キャリア粒子
も、トナー粒子と共に感光体に吸引される。トナー粒子
とキャリア粒子を微粒子にすると以上記載したような障
害が発生し、鮮明な画像の記録をすることが出来なかっ
たのである。従って、磁気ブラシ現像法では、微粒子の
トナー、及びキャリアを使用することができなかった。
On the other hand, when the carrier particles are particularly fine particles of 50 μm or less, the carrier particles are also less susceptible to the influence of the magnet roll of the developer carrying carrier, and are not separated from the toner particles by Coulomb force or Van der Waals force. It'll be easy. Due to these, the carrier particles are also attracted to the photoconductor together with the toner particles. If the toner particles and the carrier particles are made into fine particles, the above-mentioned problems occur, and it is not possible to record a clear image. Therefore, in the magnetic brush developing method, it was not possible to use the fine particle toner and the carrier.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微粒子のキ
ャリア粒子、特に好ましくは磁性キャリア粒子とトナー
粒子を混合した現像剤を使用した場合であっても、前記
した障害のない新たな現像方法を提供することを目的と
している。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a new developing method without the above-mentioned obstacles even when a developer in which fine particle carrier particles, particularly preferably magnetic carrier particles and toner particles are mixed is used. Is intended to provide.

【0012】[0012]

【発明の開示】即ち、本発明は、平均粒径が20mμ以
下のトナー粒子と平均粒径が5〜50mμの絶縁性磁性
キャリア粒子を主成分とする現像剤を、内部に配置した
磁石とこの磁石を囲むスリーブからなる現像剤搬送担体
上に磁力の作用によって継続して現像剤層を形成しつ
つ、現像領域に搬送する段階と前記現像領域を像担持体
と前記現像剤搬送担体間の間隙として形成し、前記現像
領域に振動電界を形成し、且つ前記現像領域における前
記像担持体と前記現像剤搬送担体間の距離を現像剤層の
厚さよりも大として、前記現像領域において現像剤中の
トナーを前記像担持体の移動、付着させる段階とからな
ることを特徴とする現像方法に係わるものである。ここ
で「平均粒径」とは格粒子の径(長軸長と短軸長の数値
平均)の平均をいう。
DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, a magnet having toner particles having an average particle diameter of 20 mμ or less and a developer mainly composed of insulating magnetic carrier particles having an average particle diameter of 5 to 50 mμ and a magnet disposed inside the magnet are used. While continuously forming a developer layer by the action of a magnetic force on the developer carrying carrier composed of a sleeve surrounding a magnet, carrying the developer layer to the developing area and a gap between the image carrier and the developer carrying carrier in the developing area. To form an oscillating electric field in the developing area, and the distance between the image carrier and the developer transport carrier in the developing area is larger than the thickness of the developer layer, and And a step of adhering the toner on the image carrier, and attaching the toner to the image carrier. Here, the "average particle diameter" means the average of the diameters of the case particles (numerical average of major axis length and minor axis length).

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を使用し、詳細
に説明する。第1図は、本発明の実施例による現像方法
に使用する現像装置の概略図である。Se等の感光体に
より構成されるドラム状の像担持体1は、帯電、露光装
置(図示せず)によって表面に静電像が形成され、矢印
の方向に回転する。像担持体1に近接して設けられた現
像剤搬送担体2は、アルミニウム等の非磁性材料からな
るスリーブ2aと周方向に複数の磁極を有するマグネッ
トロール2bから構成され、マグネットロール2bの磁
極は通常500〜1500ガウスの磁束密度に磁化され
ている。現像剤Dを現像剤溜り6から現像部Aに穂を形
成させて搬送するためには、スリーブ2aを固定し、マ
グネットロール2bを回転させ、反対にマグネットロー
ル2bを固定し、スリーブを回転させ。あるいは両者を
回転することのいずれでも可能である。ただし、現像剤
Dの搬送される方向は、スリーブ2aが回転したとき
は、その回転方向と同じであるが、マグネットロール2
bが回転をしたときには、その回転方向とは逆方向にな
る。図1では、マグネットロール2bが時計方向に回転
し、スリーブ2aが反時計方向に回転することにより、
現像剤Dが反時計方向に搬送されていることを示してい
る。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a developing device used in a developing method according to an embodiment of the present invention. An electrostatic image is formed on the surface of the drum-shaped image carrier 1 composed of a photosensitive material such as Se by a charging / exposure device (not shown), and rotates in the direction of the arrow. The developer carrying carrier 2 provided in the vicinity of the image carrier 1 is composed of a sleeve 2a made of a non-magnetic material such as aluminum and a magnet roll 2b having a plurality of magnetic poles in the circumferential direction. It is usually magnetized to a magnetic flux density of 500 to 1500 gauss. In order to convey the developer D from the developer reservoir 6 to the developing portion A while forming the spikes, the sleeve 2a is fixed, the magnet roll 2b is rotated, and the magnet roll 2b is fixed, and the sleeve is rotated. .. Alternatively, both can be rotated. However, the direction in which the developer D is conveyed is the same as the rotation direction when the sleeve 2a rotates, but the magnet roll 2
When b rotates, the direction is opposite to the direction of rotation. In FIG. 1, when the magnet roll 2b rotates clockwise and the sleeve 2a rotates counterclockwise,
The developer D is conveyed counterclockwise.

【0014】図2では、マグネットロール2bは固定
し、スリーブ2aを反時計方向に回転しているときを示
した図であり、このとき、マグネットロール2bが像担
持体1に対向している磁極の磁束密度は、他の磁束密度
よりも大きくしてある。像担持体1と対向した磁極の磁
束密度をより大きくするために、図3に示すように、同
極あるいは異極の2つの磁極を近接させることもでき
る。
In FIG. 2, the magnet roll 2b is fixed, and the sleeve 2a is rotated counterclockwise. At this time, the magnet roll 2b is opposed to the image carrier 1 by the magnetic poles. The magnetic flux density of is larger than the other magnetic flux densities. In order to increase the magnetic flux density of the magnetic poles facing the image carrier 1, as shown in FIG. 3, two magnetic poles having the same or different polarities can be arranged close to each other.

【0015】スリーブ2aの周面上を搬送する現像剤D
は規制ブレード4により、その高さが規制され、現像部
Aに到達し、その一部は像担持体1に吸引され、残りは
スリーブ2aの周面上を矢印の方向に搬送し、クリーニ
ングブレード5により、スリーブ2aの周面上から除去
される。攪拌スクリュー7は現像剤溜り6内で現像剤D
を攪拌し、トナー粒子とキャリア粒子の割合を均一にす
るために設けられている。現像剤Dは現像が行われる
と、その中のトナー粒子が多く使用され消耗する。そこ
でトナー粒子Tを補給するためにトナーホッパー8を設
け、表面に凹部を有する供給ローラー9を回転させるこ
とにより、消耗されたトナー粒子Tを現像剤溜り6に補
給することとしている。そして、かぶりを防ぐために、
スリーブ2aに保護抵抗11を介してバイアス電圧を印
加する電源10が設けられている。なお、この電源10
は、現像剤Dを現像部Aで、スリーブ2aと像担持体と
の間を振動させるための振動電界発生器も兼ねている。
Developer D carried on the peripheral surface of the sleeve 2a.
Is regulated in height by the regulation blade 4, reaches the developing portion A, part of which is sucked by the image carrier 1, and the rest is conveyed on the peripheral surface of the sleeve 2a in the direction of the arrow, and the cleaning blade 5 removes it from the peripheral surface of the sleeve 2a. The stirring screw 7 is used for the developer D in the developer pool 6.
Is provided so as to stir the toner and make the ratio of the toner particles and the carrier particles uniform. When the developer D is developed, many toner particles in the developer D are used and consumed. Therefore, the toner hopper 8 is provided to replenish the toner particles T, and the consumed toner particles T are replenished to the developer pool 6 by rotating the supply roller 9 having a concave portion on the surface. And to prevent fogging,
A power supply 10 for applying a bias voltage to the sleeve 2a via a protection resistor 11 is provided. In addition, this power source 10
Also serves as an oscillating electric field generator for vibrating the developer D in the developing section A between the sleeve 2a and the image carrier.

【0016】以上、記載した静電像現像方法について注
目すべき構成は、磁性キヤリア粒子の平均粒径が50μ
m以下、トナー粒子の平均粒径が20μm以下のものが
使用されていることである。従来の磁気ブラシ現像法で
は、現像剤Dを摩擦することにより帯電させ、像担持体
1の帯電部分とのクーロン力により、現像剤Dを吸引し
ていた。従って現像剤Dを現像するのに充分な電荷を持
たせるためには、現像剤の粒子を細かくするのに限界が
あった。
The above-mentioned electrostatic image developing method is notable in that the magnetic carrier particles have an average particle size of 50 μm.
The average particle diameter of the toner particles is 20 μm or less. In the conventional magnetic brush developing method, the developer D is charged by rubbing, and the developer D is sucked by the Coulomb force with the charged portion of the image carrier 1. Therefore, in order to provide the developer D with a sufficient electric charge for development, there is a limit to making the developer particles fine.

【0017】しかし、本実施例では、現像剤Dを微粒子
としても前記したような問題点はない。本発明では、振
動電界を用いているため現像剤Dの粒子がスリーブ2a
と像担持体との間を振動するから、従来の磁気ブラシ現
像法のように現像剤Dと像担持体1とが充分に接触しな
くとも像担持体1には現像剤Dによる可視像が形成され
るのである。
However, in this embodiment, even if the developer D is fine particles, there is no problem as described above. In the present invention, since the oscillating electric field is used, the particles of the developer D are not transferred to the sleeve 2a
Between the image carrier and the image carrier, the visible image by the developer D can be formed on the image carrier 1 without sufficient contact between the developer D and the image carrier 1 as in the conventional magnetic brush developing method. Is formed.

【0018】かぶりを防止するために、現像剤層厚は像
担持体とスリーブ間隔より小さいこと、即ち非接触現像
とするのが好ましい。非接触現像では、更に、現像剤層
で像担持体を摺擦しないので、像担持体が傷つかず、寿
命が長い。また、現像剤の移動速度は、像担持体と同方
向あるいは反対方向に移動し、同じか速いが良いが、こ
れに限定されない。
In order to prevent fogging, it is preferable that the developer layer thickness is smaller than the distance between the image carrier and the sleeve, that is, non-contact development is performed. In the non-contact development, since the image carrier is not rubbed with the developer layer, the image carrier is not damaged and the life is long. Further, the moving speed of the developer moves in the same direction as the image carrier or in the opposite direction, and may be the same or faster, but is not limited thereto.

【0019】従って、従来の磁気ブラシ現像方法では使
用することのできない微粒子のキャリア粒子、及びトナ
ー粒子の使用が可能となったのである。以上述べたこと
から、本発明に用いるキャリア粒子が5μm未満、特に
4μm未満では磁化が弱くなりすぎ、50μmを越える
と画像が改善されず、又ブレークダウンや放電が起こり
易く、高電圧が印加できない。一方、トナー粒子径が1
μmを下まわると振動を加えてもキャリアから剥離しに
くくなり、20μmを越えると画像の解像度が低下す
る。この点から、トナー粒子径は、0.5〜20μmと
するのがよく、1〜20μmとするのが更に望ましい。
又、このときのトナーの平均帯電量は3〜300μC/
gが望ましく、特に10〜100μC/gが好ましい。
Therefore, it becomes possible to use fine particle carrier particles and toner particles which cannot be used in the conventional magnetic brush developing method. From the above, when the carrier particles used in the present invention are less than 5 μm, particularly less than 4 μm, the magnetization becomes too weak, and when it exceeds 50 μm, the image is not improved, and breakdown or discharge easily occurs, and high voltage cannot be applied. .. On the other hand, the toner particle size is 1
When it is less than μm, it becomes difficult to peel from the carrier even if vibration is applied, and when it exceeds 20 μm, the resolution of the image is lowered. From this point, the toner particle size is preferably 0.5 to 20 μm, and more preferably 1 to 20 μm.
The average charge amount of the toner at this time is 3 to 300 μC /
g is preferable, and 10 to 100 μC / g is particularly preferable.

【0020】なお、かぶりを防ぐための直流電圧、及び
現像剤Dを振動させるための振動電界を像担持体1とス
リーブ2aの間に印加をするので、両者間の間隔が問題
となる。この間隔をあまり狭くすると両者間で放電し、
像担持体を痛め、かつ両者間を通過する現像剤Dの搬送
を妨げる。反対に、両者間をあまり広くすると対向電極
効果が低下し、十分な現像濃度の記録が記されず、エッ
ジ効果も高くなる。実験によると、両者間の間隔は20
00μm以下、特に数10μm〜1000μmの間とし
たときが望ましい結果が得られた。
Since a DC voltage for preventing fogging and an oscillating electric field for vibrating the developer D are applied between the image carrier 1 and the sleeve 2a, the distance between them is a problem. If this interval is too narrow, discharge will occur between the two,
It damages the image carrier and prevents the developer D from passing between them. On the other hand, if the distance between the two is too wide, the counter electrode effect is lowered, recording of sufficient development density is not recorded, and the edge effect is also increased. According to the experiment, the distance between the two is 20.
Desirable results were obtained when the thickness was set to 00 μm or less, and particularly between several tens of μm and 1000 μm.

【0021】そして、かぶりを防ぐための直流バイアス
電圧は、通常非画像部より高い電位に保つため、直流の
50〜500Vの電圧が印加され、現像剤Dを振動させ
るためには100〜10KHZ、好ましくは、1〜5K
HZの周波数の交流が使用される。直流電圧はトナーが
磁性を有している場合にはこれより小さくてよい。反転
現像を行う場合には、これより高い直流電圧が印加され
ることは当然である。交流の電圧値は、周波数にもよる
が高い程現像剤Dを振動させるが、反面かぶりが生じ易
く、かつ放電も起こり易くなる。周波数が増すと現像剤
Dがこの変化に追随てぎず、現像濃度及び鮮明度が低下
し画質が低下する傾向が見られる。
The direct current bias voltage for preventing fog is normally maintained at a potential higher than that in the non-image area, so a direct current voltage of 50 to 500 V is applied, and in order to vibrate the developer D, 100 to 10 KHZ, Preferably 1-5K
An alternating current of HZ frequency is used. The DC voltage may be smaller than this when the toner has magnetism. When performing reversal development, it goes without saying that a higher DC voltage is applied. The higher the AC voltage value, which depends on the frequency, the more the developer D is vibrated, but on the other hand, fogging is likely to occur and discharge is also likely to occur. When the frequency is increased, the developer D cannot keep up with this change, and the development density and the sharpness are lowered, and the image quality tends to be lowered.

【0022】本発明におけるキャリア粒子としては、平
均粒径を別にして、従来の磁性キャリア粒子と変わらな
いものを用いることができる。即ち、鉄、クロム、ニッ
ケル、コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や合
金、例えば、四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化クロ
ム、酸化マンガン、フエライト、マンガン−銅系合金、
といった強磁性体乃至は常磁性体の粒子、又はそれらの
粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系
樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂やパルシ
チン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワックスで被覆したよ
うな絶縁性の粒子を用いることができる。しかしその中
でも、抵抗率が108 Ωcm以上、特に好ましくは10
14Ωcm以上の絶縁性の磁性粒子が特に好ましい。抵抗
率が低いと、現像剤搬送担体にバイアス電圧を印加した
場合に、キャリア粒子に電荷が注入されて、像担持体に
キャリア粒子が付着し易くなるという問題や、バイアス
電圧が充分に印加されないという問題が生ずる。
The carrier particles used in the present invention may be the same as the conventional magnetic carrier particles except for the average particle diameter. That is, iron, chromium, nickel, a metal such as cobalt, or a compound or alloy thereof, for example, ferric tetroxide, γ-ferric oxide, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, manganese-copper alloy,
Such as particles of ferromagnetic or paramagnetic material, or the surface of these particles such as styrene resin, vinyl resin, ethyl resin, rosin modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin Insulating particles such as those coated with fatty acid waxes such as palcytic acid and stearic acid can be used. However, among them, the resistivity is 10 8 Ωcm or more, and particularly preferably 10
Insulating magnetic particles of 14 Ωcm or more are particularly preferable. When the resistivity is low, when a bias voltage is applied to the developer transport carrier, charges are injected into the carrier particles, and the carrier particles are easily attached to the image carrier, or the bias voltage is not sufficiently applied. The problem arises.

【0023】なお、抵抗率は粒子を0.50cm2 の断
面積を有する容器にいれてタッピングした後、詰められ
た粒子上に1Kg/cm2 の荷重を掛け、荷重と底面電
極との間に1000V/cmの電界が生じる電圧を印加
したときの電流値を読み取ることで得られる値である。
また、絶縁性粒子は、磁性体粒子の表面に樹脂等の被覆
層を設けたものに限らず、樹脂中に磁性体粒子が分散し
ているようなものでもよい。
The resistivity is such that the particles are placed in a container having a cross-sectional area of 0.50 cm 2 and tapped, and then a load of 1 kg / cm 2 is applied to the packed particles so that the load and the bottom electrode are separated from each other. It is a value obtained by reading the current value when a voltage that generates an electric field of 1000 V / cm is applied.
The insulating particles are not limited to those having a coating layer of resin or the like on the surface of the magnetic particles, and may be particles having magnetic particles dispersed in the resin.

【0024】以上述べたようなキャリア粒子は、従来の
キャリア粒子と同様に製造され、従来公知の平均粒径選
別手段によって平均粒径が選別されて、本発明に用いら
れる。本発明におけるトナー粒子についても、従来の非
磁性または磁性トナー粒子を平均粒径選別手段によって
選別したようなトナー粒子を用いることができる。そし
て、トナー粒子が磁性体微粒子を含有した磁性粒子であ
ることは好ましく、特に磁性体微粒子の量が30wt%
を越えないものが好ましい。トナー粒子が磁性粒子を含
有したものである場合は、トナー粒子が現像剤搬送担体
2に含まれる磁石の磁力の影響を受けるようになるか
ら、現像剤の穂の均一形成性が一層向上して、しかもか
ぶりの発生が防止され、更にトナー粒子の飛散も起こり
にくくなる。しかし、含有する磁性体の量を多くし過ぎ
ると、キャリア粒子との間の磁気力が大きくなり過ぎ
て、十分な現像濃度を得ることができなくなるし、ま
た、磁性体微粒子がトナー粒子の表面に現れるようにも
なって、摩擦帯電制御が難しくなったり、トナー粒子が
破損し易くなったり、キャリア粒子との間で凝集し易く
なったりする。
The carrier particles as described above are manufactured in the same manner as the conventional carrier particles, and the average particle size is selected by the conventionally known average particle size selecting means and used in the present invention. As the toner particles in the present invention, the toner particles obtained by selecting the conventional non-magnetic or magnetic toner particles by the average particle size selecting means can be used. It is preferable that the toner particles are magnetic particles containing magnetic fine particles, and the amount of the magnetic fine particles is 30 wt%.
Those which do not exceed 10 are preferable. When the toner particles contain magnetic particles, the toner particles are affected by the magnetic force of the magnet contained in the developer transport carrier 2, so that the uniform formation of the developer spikes is further improved. In addition, fogging is prevented, and toner particles are less likely to scatter. However, if the amount of the magnetic material contained is too large, the magnetic force between the particles and the carrier particles becomes too large, and it becomes impossible to obtain a sufficient developing density. In addition, it becomes difficult to control triboelectric charging, the toner particles are easily damaged, and the toner particles are easily aggregated with the carrier particles.

【0025】以上述べたようなトナー粒子は、キャリア
粒子について述べたような樹脂及びさらには磁性体の微
粒子を用い、それにカーボン等の着色成分や必要に応じ
て帯電制御剤等を加えて、従来公知のトナー粒子製造方
法と同様の方法によって作ることができる。本発明にお
ける現像剤は、以上述べたようなキャリア粒子とトナー
粒子とが従来の二成分系現像剤におけると同様の割合で
混合したものであるが、それには必要に応じて粒子の流
動滑りをよくするための流動化剤や、像担持体面の清浄
化に役立つクリーニング剤等が混合される。流動化剤と
しては、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸
あるいは非イオン表面活性剤等を用いることができ、ク
リーニング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリ
コンあるいはフッ素等表面活性剤等を用いることができ
る。
For the toner particles as described above, fine particles of resin and further magnetic material as described for the carrier particles are used, and a coloring component such as carbon and, if necessary, a charge control agent and the like are added to the toner particles. It can be produced by a method similar to a known method for producing toner particles. The developer in the present invention is a mixture of the carrier particles and the toner particles as described above in the same proportion as in the conventional two-component developer. A fluidizing agent for improving and a cleaning agent useful for cleaning the surface of the image bearing member are mixed. As the fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap, nonionic surface active agent or the like can be used, and as the cleaning agent, fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon or fluorine surface active agent or the like can be used. You can

【0026】前記した現像剤D及び現像条件により現像
を行うのであるが、像担持体1の帯電部に吸引される現
像剤Dがトナー粒子のみの場合と、トナー粒子とキャリ
ア粒子の両方が吸引されて像担持体1に可視像を形成す
る場合とがあり、両者を適宜選択することにより望まし
い結果が得られる。 トナー粒子のみで現像を行うには、キャリア粒子は
現像剤搬送担体2の周面上に止まり、トナー粒子のみが
振動電界により像担持体1と現像剤搬送担体2との間を
振動しなければならない。従ってトナー粒子がキャリア
粒子とのクーロン力、ファンデルワールス力等の付着力
に打ち勝ち、キャリア粒子と分離するため、高い振動電
界、高いトナー粒子の電荷量と、現像剤搬送担体2と像
担持体1との間で磁性キャリアを振動させないため(但
し、振動電界下で磁性キャリア粒子の穂が振動すること
とは異なる。)マグネットロール2bは強い保持力が必
要とされる。キャリア粒子がトナー粒子と共に振動しな
いためには、キャリア粒子の粒子径がトナー粒子のそれ
よりも大きいこと、キャリア粒子に働く磁気束縛力が像
担持体へと移動させる静電力より大きいこと、トナー粒
子の帯電量が1〜3μc/gより大きいこと(好ましく
は3〜300μc/g)が望ましい。特に粒径の小さい
場合は高い帯電量が必要である。トナー粒子のみにより
像担持体1に可視像を形成すると、キャリア粒子により
像担持体1の表面を傷つけず、又像担持体1に予め現像
された可視像があってもその部分に新たに二重に可視像
を像担持体1に形成することができるといった長所をも
っている。 トナー粒子とキャリア粒子の両者で像担持体1に可
視像を形成するには、トナー粒子がキャリア粒子との付
着力に打ち勝ち、分離する必要はないので、トナー粒子
及びキャリア粒子に要求される条件はきびしくない。振
動電界によりキャリア粒子が、像担持体1と現像剤搬送
担体2の間を振動しても良いから、キャリア粒子径がト
ナー粒子径よりも小さくてよく、キャリア粒子に働く磁
気束縛力が弱くても良く、トナー粒子の帯電量が小さく
てもよいのである。以上のことから、と比較し、小粒
径のキャリア粒子及びトナー粒子を用いることができ
る。トナー粒子のみにより現像したときには、キャリア
粒子の平均粒径が10μm、トナー粒子の平均粒径が5
μm未満になると高画質の可視像を形成することが困難
になるが、トナー粒子とキャリア粒子の両者により現像
をしたときは、キャリア粒子の平均粒径が5μm、トナ
ー粒子の平均粒径が1μm程度になっても、高画質の画
像が形成された。そして、キャリア粒子が振動すること
により、トナー粒子の凝集を防止するといった効果もあ
る。
Development is carried out according to the above-mentioned developer D and the developing conditions. When the developer D attracted to the charging portion of the image carrier 1 is only toner particles, both the toner particles and carrier particles are attracted. In some cases, a visible image is formed on the image bearing member 1, and a desired result can be obtained by appropriately selecting both. In order to develop only with toner particles, the carrier particles must remain on the peripheral surface of the developer carrier 2, and only the toner particles must vibrate between the image carrier 1 and the developer carrier 2 due to the oscillating electric field. I won't. Therefore, the toner particles overcome the adhesion forces such as Coulomb force and Van der Waals force with the carrier particles and separate from the carrier particles, so that the high oscillating electric field, the high charge amount of the toner particles, the developer carrier 2 and the image carrier. In order to prevent the magnetic carrier from vibrating between the magnet roll 1 and the magnetic carrier 1, the magnet roll 2b is required to have a strong holding force. In order that the carrier particles do not vibrate together with the toner particles, the particle size of the carrier particles is larger than that of the toner particles, the magnetic binding force acting on the carrier particles is larger than the electrostatic force for moving to the image carrier, the toner particles It is desirable that the charge amount of is larger than 1 to 3 μc / g (preferably 3 to 300 μc / g). Especially when the particle size is small, a high charge amount is required. When a visible image is formed on the image bearing member 1 only by toner particles, the surface of the image bearing member 1 is not damaged by the carrier particles, and even if there is a pre-developed visible image on the image bearing member 1, a new image is newly formed on that portion. In addition, it has an advantage that a visible image can be formed on the image carrier 1 in double. In order to form a visible image on the image carrier 1 with both the toner particles and the carrier particles, the toner particles overcome the adhesive force with the carrier particles and do not need to be separated, so that the toner particles and the carrier particles are required. The conditions are not strict. Since the carrier particles may vibrate between the image carrier 1 and the developer carrying carrier 2 by the oscillating electric field, the carrier particle size may be smaller than the toner particle size, and the magnetic binding force acting on the carrier particles is weak. The toner particles may have a small charge amount. From the above, compared with the above, carrier particles and toner particles having a small particle diameter can be used. When developed with only toner particles, the carrier particles have an average particle diameter of 10 μm and the toner particles have an average particle diameter of 5 μm.
If it is less than μm, it becomes difficult to form a high-quality visible image, but when developed with both toner particles and carrier particles, the average particle diameter of the carrier particles is 5 μm, and the average particle diameter of the toner particles is A high-quality image was formed even when the thickness was about 1 μm. Further, the vibration of the carrier particles also has an effect of preventing aggregation of the toner particles.

【0027】なお、上記現像剤の振動域において、磁界
を作用させ、これを時間的又は空間的に変動させること
が効果がある。このような可視像形成は、非接触現像に
よって可能である。磁気ブラシによる現像では、像担持
体1を傷付けてしまう。以上記載した現像条件の下で、
本発明者が実験を行った結果を以下に示す。 (A)キャリア粒子に平均粒径が20μm、磁化が50
emu/g、抵抗率が1010Ωcmの球状フェライト粒
子を用い、トナー粒子にスチレン、アクリル樹脂(三洋
化成製ハイマーup110)100重量部、カーボンブ
ラック(三菱化成製MA−100)10重量部、ニグロ
シン5重量部からなる平均粒径が10μmの非磁性粒子
を用いて、図1に示した装置により、現像剤溜り6にお
ける現像剤Dのトナー粒子比率がキャリア粒子に対して
10wt%になる条件で現像を行った。
In the vibration range of the developer, it is effective to apply a magnetic field to change it temporally or spatially. Such visible image formation is possible by non-contact development. Development with a magnetic brush damages the image carrier 1. Under the development conditions described above,
The results of experiments conducted by the inventor are shown below. (A) The carrier particles have an average particle size of 20 μm and a magnetization of 50.
Using spherical ferrite particles having an emu / g and a resistivity of 10 10 Ωcm, 100 parts by weight of styrene and acrylic resin (Haimer up110 manufactured by Sanyo Kasei), 10 parts by weight of carbon black (MA-100 manufactured by Mitsubishi Kasei) and nigrosine are used as toner particles. Under the condition that the toner particle ratio of the developer D in the developer pool 6 is 10 wt% with respect to the carrier particles using the apparatus shown in FIG. It was developed.

【0028】この場合像担持体1はCdS感光体、その
周速は、180mm/sec、像担持体1に形成された
静電像の最高電位−500V、スリーブ2aの外径30
mm、その回転数100rpm、マグネットロール2b
のN,S磁極の磁束密度は500ガウス、その回転数
は、1000rpm、現像部での現像剤層厚を0.2m
m、スリーブ2aと像担持体1との間隙0.3mm、即
ち300μm、スリーブ2aに印加するバイアス電圧は
直流電圧成分−250V、交流電圧成分1.5KHZ、
400Vとする非接触現像とした。
In this case, the image carrier 1 is a CdS photosensitive member, the peripheral speed is 180 mm / sec, the maximum potential of the electrostatic image formed on the image carrier 1 is -500 V, and the outer diameter of the sleeve 2a is 30.
mm, rotation speed 100 rpm, magnet roll 2b
The magnetic flux density of the N and S magnetic poles is 500 gauss, the rotation speed is 1000 rpm, and the developer layer thickness in the developing section is 0.2 m.
m, the gap between the sleeve 2a and the image carrier 1 is 0.3 mm, that is, 300 μm, and the bias voltage applied to the sleeve 2a is a DC voltage component of −250 V and an AC voltage component of 1.5 KHZ.
The non-contact development was set to 400V.

【0029】以上の条件で現像を行って、それを普通紙
に転写し、表面温度140°Cの熱ローラ定着装置に通
して定着した結果、得られた記録紙の画像はエッジ効果
やかぶりのない、そして濃度が高いきわめて鮮明なもの
であり、引続いて5万枚の記録紙を得たが最初から最後
まで安定して変わらない画像を得ることができた。それ
に対して、スリーブ2aに印加するバイアス電圧を直流
電圧成分のみとした以外は上述の条件と同じ条件で記録
を得た結果は、濃度か低く不鮮明な画像が得られた。ま
た、スリーブ2aと像担持体1との間隙を3.0mm、
即ち3000μmとし、現像部での現像剤層厚を0.7
mmとした磁気ブラシ現像以外は先の条件で記録を得た
結果は、画像にエッジ効果が見られて濃度の低いもので
あった。 (B)キャリア粒子に平均粒径15μm、磁化が70e
mu/g、抵抗率が10 14Ωcm以上の樹脂コーティン
グされた絶縁性球状フェライト粒子を用い、トナー粒子
に平均粒径5μmの非磁性粒子を用いて、図2に示した
装置により現像剤溜り6における現像剤Dのトナー粒子
比率がキャリア粒子に対して5wt%になる条件で現像
を行った。
Development is carried out under the above conditions, and the result is printed on plain paper.
To a heat roller fixing device with a surface temperature of 140 ° C.
After fixing the image, the resulting image on the recording paper has an edge effect.
Extremely clear with no fog and high density
And then I got 50,000 sheets of recording paper from the beginning to the end
I was able to obtain a stable and stable image. It
The bias voltage applied to the sleeve 2a to DC
Recording under the same conditions as above except that only the voltage component was used
As a result, an unclear image with low density was obtained. Well
In addition, the gap between the sleeve 2a and the image carrier 1 is 3.0 mm,
That is, the thickness is 3000 μm, and the developer layer thickness in the developing section is 0.7.
The recording was obtained under the above conditions except for the magnetic brush development of mm.
The result is that the image has an edge effect and the density is low.
there were. (B) Carrier particles have an average particle size of 15 μm and a magnetization of 70e
mu / g, resistivity 10 14Resin coating of Ωcm or more
Toner particles using insulated spherical ferrite particles
As shown in FIG. 2, non-magnetic particles having an average particle size of 5 μm are used for
Toner particles of the developer D in the developer pool 6 by the device
Develop under the condition that the ratio is 5 wt% with respect to carrier particles
I went.

【0030】この場合、像担持体1の条件は実験例Aと
同じ、スリーブ2aの外径も30mm、但しその回転数
は150rpm、マグネットロール2bの現像部Aに対
向した磁極の磁束速度は1200ガウス、現像領域にお
ける現像剤層を0.3mm、スリーブ2aと像担持体1
との間隙を0.4mm即ち、400μm、スリーブ2a
に印加するバイアス電圧は直流電圧成分−100V、交
流電圧成分3KHZ、1200Vとする非接触現像とし
た。
In this case, the conditions of the image carrier 1 are the same as those in the experimental example A, the outer diameter of the sleeve 2a is 30 mm, the rotation speed is 150 rpm, and the magnetic flux velocity of the magnetic pole facing the developing portion A of the magnet roll 2b is 1200. Gaussian, developer layer in developing area 0.3 mm, sleeve 2a and image carrier 1
0.4mm, ie 400μm, sleeve 2a
The non-contact development was carried out by applying a bias voltage of −100 V to a DC voltage component of 3 KHZ and 1200 V as an AC voltage component.

【0031】以上の条件で現像を行って、それを普通紙
に転写し、表面温度140°Cのヒートローラ定着装置
に通して定着した結果、得られた記録紙の画像はエッジ
効果やかぶりのない、そして濃度が高いきわめて鮮明な
ものであり、引続いて5万枚の記録紙を得たが最初から
最後まで安定して変わらない画像を得ることができた。
After developing under the above conditions, transferring it to plain paper and fixing it through a heat roller fixing device having a surface temperature of 140 ° C., the resulting image on the recording paper is free from edge effects and fog. There was no image and the density was extremely high, and the image was very clear. Subsequently, 50,000 sheets of recording paper were obtained, but it was possible to obtain a stable image from the beginning to the end.

【0032】また、スリーブ2aに印加するバイアス電
圧を直流電圧成分のみとした以外は上述の条件と同じ条
件で記録紙を得たが、画像濃度、鮮明さにおいて少し劣
った画像が得られた。それに対して、スリーブ2aと像
担持体1との間隙を3.0mm、即ち3000μmと
し、現像部での現像剤層厚を0.7mmとした磁気ブラ
シ現像以外は先の条件と同じ条件で記録紙を得た結果
は、画像にエッジ効果が見られて濃度の低いものであっ
た。 (C)キャリア粒子に微粒フェライトを樹脂中に50w
t%分散した平均粒径が10μm、磁化が30emu/
g、抵抗率が1014Ωcm以上の樹脂分散系キャリア粒
子を用い、トナー粒子にスチレン、アクリル樹脂(三洋
化成製ハイマーup110)100重量部、カーボンブ
ラック(三菱化成製MA−100)10重量部、ニグロ
シン5重量部、微粒フェライト粒子5重量部からなる平
均粒径が3μmの磁性粒子を用いて、図1に示した装置
により、現像剤溜り6における現像剤Dのトナー粒子比
率がキャリア粒子に対して10wt%になる条件で現像
を行った。
Further, a recording paper was obtained under the same conditions as described above except that the bias voltage applied to the sleeve 2a was only a DC voltage component, but an image slightly poor in image density and sharpness was obtained. On the other hand, recording is performed under the same conditions as above except for the magnetic brush development in which the gap between the sleeve 2a and the image carrier 1 is 3.0 mm, that is, 3000 μm, and the developer layer thickness in the developing section is 0.7 mm. As a result of obtaining the paper, the edge effect was observed in the image and the density was low. (C) Carrier particles containing fine ferrite in resin 50w
t% dispersed average particle diameter 10 μm, magnetization 30 emu /
g, using a resistivity of 10 14 [Omega] cm or more resin dispersion based carrier particles, styrene toner particles, acrylic resin (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. Mannheimer up110) 100 parts by weight of carbon black (Mitsubishi Chemical Industries Ltd. MA-100) 10 parts by weight, By using magnetic particles having an average particle diameter of 3 μm and composed of 5 parts by weight of nigrosine and 5 parts by weight of fine ferrite particles, the toner particle ratio of the developer D in the developer pool 6 to the carrier particles is measured by the apparatus shown in FIG. Development was carried out under the condition that the total amount was 10 wt%.

【0033】この場合、像担持体1はCdS感光体、そ
の周速は、180mm/sec、像担持体1に形成され
た静電像の最高電位−500V、スリーブ2aの外径3
0mm、その回転数100rpm、マグネットロール2
bのN,S磁極の磁束密度は500ガウス、その回転数
は、1000rpm、現像部での現像剤層厚を0.2m
m、スリーブ2aと像担持体1との間隙0.3mm、即
ち300μm、スリーブ2aに印加するバイアス電圧は
直流電圧成分−250V、交流電圧成分1.5KHZ、
400Vとする非接触現像とした。
In this case, the image carrier 1 is a CdS photosensitive member, the peripheral speed is 180 mm / sec, the maximum potential of the electrostatic image formed on the image carrier 1 is -500 V, and the outer diameter 3 of the sleeve 2a.
0 mm, its rotation speed 100 rpm, magnet roll 2
The magnetic flux density of the N and S magnetic poles of b is 500 gauss, the rotation speed is 1000 rpm, and the developer layer thickness in the developing section is 0.2 m.
m, the gap between the sleeve 2a and the image carrier 1 is 0.3 mm, that is, 300 μm, and the bias voltage applied to the sleeve 2a is a DC voltage component of −250 V and an AC voltage component of 1.5 KHZ.
The non-contact development was set to 400V.

【0034】以上の条件で現像を行って、それを普通紙
に転写し、表面温度140°Cの熱ローラ定着装置に通
して定着した結果、得られた記録紙の画像はエッジ効果
やかぶりのない、そして濃度が高いきわめて鮮明なもの
であり、引続いて5万枚の記録紙を得たが最初から最後
まで安定した変わらない画像を得ることができた。それ
に対して、スリーブ2aに印加するバイアス電圧を直流
電圧成分のみとした以外は上述の条件と同じ条件で記録
紙を得た結果は、濃度か低く不鮮明な画像が得られた。
また、スリーブ2aと像担持体1との間隙を3.0m
m、即ち3000μmとし、現像部での現像剤層厚を
0.7mmとした磁気ブラシ現像以外は先の条件と同じ
条件で記録紙を得た結果は、画像にエッジ効果が見られ
て濃度の低いものであった。 (D)キャリア粒子に平均粒径4μm、磁化が70em
u/g、抵抗率が1014Ωcm以上の樹脂コーティング
された絶縁性球状フェライト粒子を用い、トナー粒子に
平均粒径5μmの非磁性粒子を用いて、図3に示した装
置により現像剤溜り6における現像剤Dのトナー粒子比
率がキャリア粒子に対して5wt%になる条件で現像を
行った。
After development under the above conditions, the image was transferred to plain paper and passed through a heat roller fixing device having a surface temperature of 140 ° C. to fix the image. There was no image and the density was extremely high, and it was very clear. Subsequently, 50,000 sheets of recording paper were obtained, but a stable and unchanging image from the beginning to the end could be obtained. On the other hand, as a result of obtaining the recording paper under the same conditions as described above except that the bias voltage applied to the sleeve 2a was only the DC voltage component, an unclear image with low density was obtained.
In addition, the gap between the sleeve 2a and the image carrier 1 is 3.0 m.
m, that is, 3000 μm, and a recording paper was obtained under the same conditions as above except for the magnetic brush development in which the developer layer thickness in the developing section was 0.7 mm. It was low. (D) Carrier particles have an average particle size of 4 μm and a magnetization of 70 em
Using resin-coated insulating spherical ferrite particles having a u / g and a resistivity of 10 14 Ωcm or more, and non-magnetic particles having an average particle size of 5 μm as toner particles, a developer pool 6 was formed by the apparatus shown in FIG. Development was performed under the condition that the toner particle ratio of the developer D in 5 was 5 wt% with respect to the carrier particles.

【0035】この場合、像担持体1の条件は実験例Aと
同じ、スリーブ2aの外径も30mm、但しその回転数
は150rpm、マグネットロール2bの現像域Aに対
向した磁極の磁束速度は1200ガウス、その磁極間の
磁束密度は800ガウス、現像領域における現像剤層を
0.3mm、スリーブ2aと像担持体1との間隙を0.
4mm即ち、400μm、スリーブ2aに印加するバイ
アス電圧は直流電圧成分−100V、交流電圧成分3K
HZ、1200Vとする非接触現像とした。
In this case, the conditions of the image carrier 1 are the same as those in the experimental example A, the outer diameter of the sleeve 2a is 30 mm, the rotation speed is 150 rpm, and the magnetic flux velocity of the magnetic poles facing the developing area A of the magnet roll 2b is 1200. Gauss, the magnetic flux density between the magnetic poles is 800 gauss, the developer layer in the developing area is 0.3 mm, and the gap between the sleeve 2a and the image carrier 1 is 0.
4 mm, that is, 400 μm, the bias voltage applied to the sleeve 2a is DC voltage component −100 V, AC voltage component 3 K
The non-contact development was HZ and 1200V.

【0036】以上の条件で現像を行って、それを普通紙
に転写し、表面温度140°Cのヒートローラ定着装置
に通して定着した結果、得られた記録紙の画像はエッジ
効果やかぶりのない、そして濃度が高いきわめて鮮明な
ものであり、引続いて5万枚の記録紙を得たが最初から
最後まで安定した変わらない画像を得ることができた。
After developing under the above conditions, transferring it to plain paper and fixing it by passing it through a heat roller fixing device having a surface temperature of 140 ° C., the resulting image on the recording paper is free from edge effects and fog. There was no image and the density was extremely high, and it was very clear. Subsequently, 50,000 sheets of recording paper were obtained, but a stable and unchanging image from the beginning to the end could be obtained.

【0037】また、スリーブ2aに印加するバイアス電
圧を直流電圧成分のみとした以外は上述の条件と同じ条
件で記録紙を得たが、画像濃度、鮮明さにおいて少し劣
った画像が得られた。それに対して、スリーブ2aと像
担持体1との間隙を3.0mm即ち3000μmとし、
現像部での現像剤層厚を0.7mmとした以外は先の条
件と同じ条件で記録紙を得た結果は、画像にエッジ効果
が見られて濃度の低いものであった。
Further, a recording paper was obtained under the same conditions as described above except that the bias voltage applied to the sleeve 2a was only a DC voltage component, but an image slightly poor in image density and sharpness was obtained. On the other hand, the gap between the sleeve 2a and the image carrier 1 is 3.0 mm, that is, 3000 μm,
As a result of obtaining a recording paper under the same conditions as above except that the developer layer thickness in the developing section was 0.7 mm, the edge effect was observed in the image and the density was low.

【0038】なお、実験A、Bにおいて、キャリア粒子
の振動は観測されなかったことから、AとBの条件のも
とでは、キャリア粒子は実質的に振動していないものと
考えられる。図4及び図5は、実験A、Bにおいて記載
した良好な結果が得られた現像条件の下において、振動
電界を発生させるための交流電圧の周波数、及び電圧を
変化させたときの結果を示した図である。図において横
線で陰を付した部分がかぶりの発生が見られる範囲、縦
線で陰を付した部分が放電により絶縁破壊の生ずる範
囲、斜線で陰を付した部分が画質低下の生ずる範囲、陰
を施していない部分が良好の高画質の可視像が形成され
る適正範囲、そして、散点状の陰を施した低周波域は周
波数が低く、現像ムラが見られる範囲である。
Since no vibration of the carrier particles was observed in Experiments A and B, it is considered that the carrier particles did not substantially vibrate under the conditions of A and B. FIG. 4 and FIG. 5 show the frequency of the AC voltage for generating the oscillating electric field and the result when the voltage was changed under the developing conditions in which the good results described in Experiments A and B were obtained. It is a figure. In the figure, the part shaded with horizontal lines is the range in which fogging is observed, the part shaded with vertical lines is the range in which dielectric breakdown occurs due to discharge, and the part shaded with diagonal lines is the range in which image deterioration occurs The non-treated portion is an appropriate range where a high-quality visible image is formed, and the low-frequency region shaded with dots is a range where the frequency is low and uneven development is observed.

【0039】実験C、Dにおいて良好な結果が得られた
条件の下で、振動電界を発生させるための交流の電圧及
び周波数を変化させたときの結果を図6と図7に示す。
図6と図7からも明らかなように、実験C、Dの結果
は、実験A、Bと類似したものであった。なお、実験
C、Dにおいて、キャリア粒子の振動を観測したとこ
ろ、振動は適正範囲中破線で示された上方の範囲で起こ
っており、下方の領域では起こっていなかった。そして
記録された画像は、適正範囲中でも、破線よりも上方の
範囲が画像濃度、階調性、解像力が優れていた。本発明
における交流電圧成分は波形が正弦波に限らず、矩形波
や三角波であってもよい。また、二成分現像剤中のトナ
ーが磁性を有するものであれば、磁気潜像に対しても同
様の現像条件により、可視化することができることはも
ちろんである。
6 and 7 show the results when the voltage and frequency of the alternating current for generating the oscillating electric field were changed under the condition that good results were obtained in Experiments C and D.
As is clear from FIGS. 6 and 7, the results of experiments C and D were similar to those of experiments A and B. In Experiments C and D, when the vibration of the carrier particles was observed, the vibration occurred in the upper range indicated by the broken line in the proper range, and did not occur in the lower range. The recorded image was excellent in image density, gradation and resolution in the range above the broken line even in the proper range. The waveform of the AC voltage component in the present invention is not limited to a sine wave, and may be a rectangular wave or a triangular wave. In addition, if the toner in the two-component developer has magnetism, it goes without saying that the magnetic latent image can be visualized under the same developing conditions.

【0040】[0040]

【効果】従来の磁気ブラシ現像法では、二成分系現像剤
を使用したとき、トナー粒子、及びキャリア粒子を微粒
化出来なかったことから、高画質の画像記録をすること
ができなかった。しかし、本発明の静電画像現像法によ
れば、振動を加える条件下で、トナー粒子の平均粒系が
20μm以下、キャリア粒子の平均粒系が5〜50μm
のものを使用しているので、現像段階において、バイア
ス電圧による電界は現像剤搬送担体の表面と像担持体の
間に形成される。この電界によって、現像剤層の表面に
あるトナーに対してだけでなく、現像剤層中にあるトナ
ー全体に対して電気力が作用する。その結果、現像剤層
中のトナーは効率良く使用され、高濃度のトナー像が得
られる。
[Effect] In the conventional magnetic brush developing method, when the two-component developer was used, the toner particles and the carrier particles could not be atomized, so that high-quality image recording could not be performed. However, according to the electrostatic image developing method of the present invention, the average particle size of the toner particles is 20 μm or less and the average particle size of the carrier particles is 5 to 50 μm under the condition of applying vibration.
In the developing step, an electric field due to a bias voltage is formed between the surface of the developer carrying carrier and the image carrier. Due to this electric field, an electric force acts not only on the toner on the surface of the developer layer but also on the entire toner in the developer layer. As a result, the toner in the developer layer is efficiently used and a high-density toner image is obtained.

【0041】又、非接触現像としているので、充分な画
像濃度の階調性のある解像力がすぐれた記録が得られる
のである。更に、現像剤二成分(若しくはそれ以上もよ
い)系としいてるので、一成分系のものに比べてトナー
の帯電が安定し、凝集が生じ難くなる。
Further, since the non-contact development is used, it is possible to obtain a recording having a sufficient image density and gradation and excellent resolution. Further, since the developer is a two-component system (or more may be used), the toner charge is more stable and aggregation is less likely to occur as compared with a one-component system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に使用される現像装置の概略図
である。
FIG. 1 is a schematic view of a developing device used in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に使用される現像装置の概略図
である。
FIG. 2 is a schematic view of a developing device used in an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に使用される現像装置の概略図
である。
FIG. 3 is a schematic view of a developing device used in an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例ににより得られた結果を示した
図である。
FIG. 4 is a diagram showing the results obtained according to the example of the present invention.

【図5】本発明の実施例ににより得られた結果を示した
図である。
FIG. 5 is a diagram showing results obtained according to an example of the present invention.

【図6】本発明の実施例ににより得られた結果を示した
図である。
FIG. 6 is a diagram showing the results obtained according to the example of the present invention.

【図7】本発明の実施例ににより得られた結果を示した
図である。
FIG. 7 is a diagram showing the results obtained according to the example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 像担持体 2 現像剤搬送担体 2a スリーブ 2b マグネットロール 4 規制ブレード 5 クリーニングブレード D 現像剤 T トナー 1 image carrier 2 developer carrier 2a sleeve 2b magnet roll 4 regulating blade 5 cleaning blade D developer T toner

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平均粒径が20mμ以下のトナー粒子と
平均粒径が5〜50mμの絶縁性磁性キャリア粒子を主
成分とする現像剤を、内部に配置した磁石とこの磁石を
囲むスリーブからなる現像剤搬送担体上に磁力の作用に
よって継続して現像剤層を形成しつつ、現像領域に搬送
する段階と前記現像領域を像担持体と前記現像剤搬送担
体間の間隙として形成し、前記現像領域に振動電界を形
成し、且つ前記現像領域における前記像担持体と前記現
像剤搬送担体間の距離を現像剤層の厚さよりも大とし
て、前記現像領域において現像剤中のトナーを前記像担
持体の移動、付着させる段階とからなることを特徴とす
る現像方法
1. A magnet in which a developer mainly containing toner particles having an average particle size of 20 mμ or less and insulating magnetic carrier particles having an average particle size of 5 to 50 mμ is arranged, and a sleeve surrounding the magnet. While continuously forming a developer layer on the developer transport carrier by the action of magnetic force, transporting the developer layer to the developing region and forming the development region as a gap between the image carrier and the developer transport carrier, An oscillating electric field is formed in the area, and the distance between the image carrier and the developer carrier in the developing area is set to be larger than the thickness of the developer layer so that the toner in the developer is carried in the developing area. Developing method comprising the steps of moving and attaching the body
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